KR20180016138A - 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법 - Google Patents

통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180016138A
KR20180016138A KR1020160100185A KR20160100185A KR20180016138A KR 20180016138 A KR20180016138 A KR 20180016138A KR 1020160100185 A KR1020160100185 A KR 1020160100185A KR 20160100185 A KR20160100185 A KR 20160100185A KR 20180016138 A KR20180016138 A KR 20180016138A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
output
level
trs
lte
Prior art date
Application number
KR1020160100185A
Other languages
English (en)
Inventor
석문칠
김진규
최철웅
Original Assignee
(주)티엘씨테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)티엘씨테크놀로지 filed Critical (주)티엘씨테크놀로지
Priority to KR1020160100185A priority Critical patent/KR20180016138A/ko
Publication of KR20180016138A publication Critical patent/KR20180016138A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15528—Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium
    • H04B7/15535—Control of relay amplifier gain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15507—Relay station based processing for cell extension or control of coverage area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 PS-LTE(Public Safety Long Term Evolution, 재난안전통신망), TRS(Trunked Radio System, 주파수 공용통신) 등의 통합공공망 네트워크 서비스가 지원되지 않는 지하공간, 터널 등의 전파 음영 지역에 중계장치를 설치하여 재난이나 위급상황에 대한 신호의 송출이 가능하도록 하며, 출력 레벨을 제한하기 위한 ALC(Automatic Level Control) 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운(shutdown)하는 기능 등을 중계장치에 구비하여 기기의 오동작 및 이로 인한 기기의 손상을 방지하도록 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법{A REPEATER FOR INTEGRATED PUBLIC WIRELESS NETWORK SIGNALS AND THE CONTROL METHOD BY USING THE SAME}
본 발명은 PS-LTE(Public Safety Long Term Evolution, 재난안전통신망), TRS(Trunked Radio System, 주파수 공용통신) 등의 통합공공망 네트워크 서비스가 지원되지 않는 지하공간, 터널 등의 전파 음영 지역에 중계장치를 설치하여 재난이나 위급상황에 대한 신호의 송출이 가능하도록 하며, 출력 레벨을 제한하기 위한 ALC(Automatic Level Control) 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운(shutdown)하는 기능 등을 중계장치에 구비하여 기기의 오동작 및 이로 인한 기기의 손상을 방지하도록 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
현재 국내에서는 세계 최초로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 PS-LTE 규격을 준용한 전국 단위의 자가망 기반 재난안전통신망을 구축하기 위한 사업이 진행되고 있다.
이동 통신 국제 표준화 단체인 3GPP에서 정의한 바에 따르면, 통합공공망(재난안전통신망)은 경찰, 소방 또는 의료 등의 공공안전 업무를 위한 통신 서비스를 제공하는 네트워크이며, 관련 기관의 종사자가 재난 발생뿐만 아니라 일상적인 기관의 고유 업무를 수행하기 위하여 활용하는 특수 통신망이다.
그러므로 재난안전통신망은 일반인들을 위한 상용 이동통신망과는 다른 생존, 신뢰성, 재난 대응성, 보안성, 상호 운용성 및 운영 효율성 측면에서 보다 엄격한 요구조건을 갖는다.
재난안전통신망은 상용 이동통신망에 비해 시장 규모가 작아 기술과 서비스 개발이 적극적으로 이루어지지 않았던 단점이 있었으나, 최근 들어 국가재난통신망으로 PS-LTE가 선정된 이후, PS-LTE 분야의 중요성이 증대되면서 표준을 포함한 기술개발이 가속화되고 있다.
이와 같은 재난안전통신망은 각종 재난 정보의 송수신을 위해 유선통신 또는 단일 방식의 무선통신망이 사용하였으나, 전파 음영 지역과 같이 통신 환경이 열악한 장소에서는 재난정보의 송수신 자체가 어려워 사용자들이 재난상황에 신속하게 대처하지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위하여, 지형지물에 의해 전파가 차단되거나 간섭되는 지역, 또는 터널, 지하 주차장, 지하철 등의 전파가 도달되지 않는 전파 음영 지역에서의 전파 수신을 위하여 중계기가 사용된다. 즉 중계기를 통해 인근의 기지국으로부터 무선신호를 수신받아 증폭한 후, 전파가 차단되거나 간섭되는 지역, 또는 전파 음영 지역에 신호를 전파시킴으로써, 해당 지역에 위치한 사용자가 통신 서비스를 이용할 수 있도록 하는 것이다.
특히, 터널, 지하주차장, 지하상가, 지하철 등의 전파가 원활하게 도달되지 않는 전파 음영 지역에서는 각종 재난이나 비상상황에 대비한 영상, 문자 등의 통신 서비스가 원활하게 이루어져야 하므로, 각 방송국, 이동통신사업자 및 무선통신망 운영업체 등에서 막대한 설치비와 운영비를 들여 많은 수의 중계기를 설치하여 운영하고 있지만, 아직도 많은 지하공간이나 터널 등에서 PS-LTE, TRS 등의 통합공공망 네트워크 서비스를 통해 무선통신 서비스를 원활하게 사용하지 못하고 있는 실정이다.
따라서 본 발명에서는 전파 음영 지역을 해소하여 PS-LTE, TRS 등의 통합공공망 네트워크 서비스를 통해 재난 관련 비상신호의 송출이 가능하고, 출력 레벨을 제한하기 위한 ALC 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능 등을 구비하여 기기의 오동작을 방지할 수 있는 중계장치와 그 제어방법을 제시하고자 한다.
다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.
먼저 한국등록특허 제0954256호(2010.04.23.)는 각 주파수 밴드에서 서비스되는 RF 신호를 광대역 특성을 갖는 하나의 통합무선통신신호로 출력하여 하나의 전송선로로 빌딩, 터널, 지하철 역사, 철도선로 등의 음영지역에 포설함으로써 건물 또는 시설물 등의 외관을 보호하고, 경제적 효과를 갖는 공공 무선망 통합장치에 관한 것이다.
상기 선행기술은 무전망, 이동통신망, DMB 등의 무선통신망을 신호분배수단 및 신호결합수단을 이용하여 하나의 통합무선통신신호를 출력함으로써 단일 전송선로를 이용하여 빌딩, 터널, 지하철 역사, 철도선로 등의 음영지역 내에 무선 서비스를 실시하는 것에 대한 기술로서, 전파 음영 지역을 해소하여 무선 서비스를 제공하는 점에서 본 발명의 구성과 일부 유사성이 있다.
하지만, 본 발명은 선행기술에는 제시되어 있지 않은 전파 음영 지역에 PS-LTE, TRS 등의 공공안전을 위한 통합공공망 네트워크 서비스를 지원하는 기술로서, 특히 중계장치에 출력 레벨을 제한하는 ALC 기능 및 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능을 구현하고 있기 때문에, 상기 선행기술의 각각의 RF 신호를 하나의 통합무선통신신호로 출력하여 하나의 전송선로로 음영지역에 포설하는 기술 구성과 비교해 볼 때 기술적 특징의 차이점이 분명하다.
또한, 한국등록특허 제1470441호(2014.12.12.)는 이동형 ICS(Interference Cancellation System) 중계장치에 관한 것으로, WCDMA 또는 LTE 등 이동통신망에서 산악이나 지하공간 등 특수한 환경의 전파 음영 지역에서 적어도 한 개 이상의 ICS 중계장치를 캐스케이드(Cascade) 방식으로 무선 연결 설치하여 이동통신 서비스를 제공하도록 하는 캐스케이드 연결방식의 ICS 중계장치에 관한 것이다.
상기 선행기술은 다수 개의 ICS 중계기를 캐스케이드 방식으로 무선 연결하여 설치하여 재난 재해 또는 사고가 발생된 산악이나 지하공간 등 특수한 환경의 전파 음영 지역이 넓거나 길지라도 이를 커버할 수 있는 기술로서, 중계기를 통해 전파 음영 지역을 커버하여 서비스가 가능하게 하는 본 발명의 구성과 일부 유사점이 있다.
하지만, 본 발명은 선행기술에서는 언급되어 있지 않은 전파 음영 지역에 PS-LTE, TRS 등의 공공안전을 위한 통합공공망 네트워크 서비스를 지원함은 물론, 출력 레벨을 제한하는 ALC 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능을 중계장치에 구현하여 오작동을 방지하도록 것이므로 상기 선행기술과의 기술적 구성의 차이점이 명확하다.
또한, 한국등록특허 제1614807호(2016.04.25.)는 국가비상사태 및 재난시 기지국(eNode-B), 중계기(Relay) 등의 LTE RAN 역할을 대신하여, 호(Call) 폭주를 대비한 중계 시스템으로 활용하는 것으로, 데이터 집중 장치로 통신트래픽이 감소하여 원활한 통신망을 구성하고, 재난지역의 실시간 네트워크를 구성 및 관리할 수 있는 솔루션을 제공하는 국가 재난발생시 중계 통신망 부하분산을 위한 통신망 시스템에 관한 것이다.
상기 선행기술은 국가비상사태 및 재난시 해당 지역의 네트워크 구성 및 관리를 수행하는 기술로서, 재난상황이 발생된 지역에서의 네트워크 사용을 원활하게 하는 점에서 본 발명과 일부 유사한 구성이라고 할 수 있다.
하지만, 본 발명은 선행기술에서 제시되어 있지 않은 전파 음영 지역에 PS-LTE, TRS 등의 공공안전을 위한 통합공공망 네트워크 서비스를 지원하는 구성이며, 출력 레벨을 제한하는 ALC 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능을 중계장치에 구현하여 오작동을 방지하도록 하는 것이기 때문에 상기 선행기술의 재난 발생 지역에서의 네트워크 트래픽을 제어하는 기술 구성과 비교해 볼 때 전혀 다른 기술적 구성을 지니고 있음을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, PS-LTE, TRS 등의 공공안전을 위한 통합공공망 네트워크 서비스가 지원되지 않는 지하공간이나 터널의 전파 음영 지역에 하나 이상의 중계장치를 설치함으로써, 전파 음영 지역을 해소하면서 재난이나 위급상황에 대한 신호의 송출이 가능하도록 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전파 음영 지역에 설치되는 중계장치에 출력 레벨을 제한하기 위한 ALC 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능 등을 구비함으로써, 중계장치의 동작 오류를 방지함은 물론, 오동작으로 인한 중계장치의 열화현상, 손상을 방지하도록 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치는, 외부에서 수신된 RF 신호로부터 분리한 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각을 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 전력을 증폭하여 출력하는 신호 처리부; 및 상기 신호 처리부에서 출력되는 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 상기 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어를 수행하며, 상기 자동레벨제어된 신호의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따라 셧다운제어를 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통합공공망용 무선신호 중계장치는, 링크 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 PS-LTE 신호와 TRS 신호로 분리하여 상기 신호 처리부로 출력하는 수신부; 및 상기 신호 처리부에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사하도록 하는 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 신호처리부는, 상기 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 PS-LTE 신호 처리부; 및 상기 TRS 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 TRS 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 PS-LTE 신호 처리부는, 상기 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭부; 상기 저잡음 증폭된 상기 PS-LTE 신호의 진폭을 조절하여 출력하는 감쇠부; 상기 진폭이 조절된 상기 PS-LTE 신호를 정해진 레벨로 제한하여 출력하는 자동레벨조절부; 상기 레벨이 제한된 상기 PS-LTE 신호의 출력 전력을 증폭하는 전력 증폭부; 및 상기 전력 증폭부에서 출력되는 PS-LTE 신호를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 TRS 신호 처리부는, 상기 TRS 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭부; 상기 저잡음 증폭된 상기 TRS 신호의 진폭을 조절하여 출력하는 감쇠부; 상기 진폭이 조절된 상기 TRS 신호를 정해진 레벨로 제한하여 출력하는 자동레벨조절부; 상기 레벨이 제한된 상기 TRS 신호의 출력 전력을 증폭하는 전력 증폭부; 및 상기 전력 증폭부에서 출력되는 TRS 신호를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 자동레벨제어는, 상기 신호 처리부에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력신호 레벨을 확인하고, 상기 확인된 출력신호 레벨이 기 설정된 최대값보다 큰지를 판단하고, 상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 크면, 상기 출력신호 레벨과 상기 최대값의 차이를 토대로 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 상기 변경된 레벨제어값으로 레벨을 조절하여 출력하도록 하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하고, 상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 낮으면, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작은지를 판단하고, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 크면 현재 상태를 유지하며, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작으면, 기 설정된 단위만큼 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 기 설정된 시간을 유지한 후 상기 출력신호 레벨이 상기 최저 오프셋값에 도달될 때까지 상기 레벨제어값을 기 설정된 단위만큼 변경하는 것을 반복하여 수행하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 셧다운제어는, 상기 신호 처리부에서 출력되는 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력을 감시하여 출력 세기를 확인하고, 상기 출력 세기가 정격출력에 기 설정된 기준값을 더한 기준 세기보다 큰 상태로 기 설정된 기준시간 이상 유지하고 있는지를 판단하고, 상기 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준시간 이상 유지되면, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간동안 대기한 후, 현재의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하고, 상기 대기시간 경과 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 낮아지면, 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 반복하여 수행하며, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되면, 현재의 카운트 수를 하나 증가시킨 후, 상기 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수를 초과하는지를 판단하여, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하지 않으면 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 계속 수행하고, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하면 셧다운하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 기준값은 2dB로 설정되고, 상기 기준시간은 4초로 설정되고, 상기 대기시간은 30초, 5분, 5분, 60분, 60분, 60분의 순서로 설정되며, 상기 기준횟수는 3회로 설정되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통합공공망용 무선신호 중계장치는, 상기 제어부에서 사용하는 제어프로그램, 자동레벨제어에 사용되는 데이터 테이블, 정격출력 데이터 테이블을 저장하고 있는 저장부; 상기 제어부의 제어를 토대로 자동레벨제어, 셧다운제어를 포함한 장비의 현재 동작상태를 표시하는 표시부; 및 상기 제어부의 제어를 토대로 상기 자동레벨제어와 상기 셧다운제어에 따른 오류발생상황을 외부로 알리기 위한 알람부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법은, 외부에서 수신된 RF 신호로부터 분리한 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각을 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 전력을 증폭하여 출력하는 신호 처리 단계; 및 상기 신호 처리 단계에서 처리된 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 상기 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어를 수행하며, 상기 자동레벨제어된 신호의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따라 셧다운제어를 수행하는 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법은, 상기 신호 처리 단계 이전에, 링크 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 PS-LTE 신호와 TRS 신호로 분리하는 수신 단계; 및 상기 제어 단계 이후, 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사하도록 하는 출력 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 신호 처리 단계는, 상기 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 PS-LTE 신호 처리 단계; 및 상기 TRS 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 TRS 신호 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어 단계에서 수행되는 자동레벨제어는, 상기 신호 처리 단계에서 처리된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력신호 레벨을 확인하는 출력신호 확인 단계; 상기 출력신호 레벨이 기 설정된 최대값보다 큰지를 판단하는 단계; 상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 크면, 상기 출력신호 레벨과 상기 최대값의 차이를 토대로 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 상기 변경된 레벨제어값으로 레벨을 조절하여 출력하도록 하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하는 하이레벨제어 단계; 상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 낮으면, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작은지를 판단하는 단계; 및 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 크면 현재 상태를 유지하고, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작으면, 기 설정된 단위만큼 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 기 설정된 시간을 유지한 후 상기 출력신호 레벨이 상기 최저 오프셋값에 도달될 때까지 상기 레벨제어값을 기 설정된 단위만큼 변경하는 것을 반복하여 수행하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하는 로우레벨제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어 단계에서 수행되는 셧다운제어는, 상기 신호 처리 단계에서 처리된 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력을 감시하여 출력 세기를 확인하는 경로출력 감시 단계; 상기 출력 세기가 정격출력에 기 설정된 기준값을 더한 기준 세기보다 큰 상태로 기 설정된 기준시간 이상 유지하고 있는지를 판단하는 단계; 상기 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준시간 이상 유지되면, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간동안 대기한 후, 현재의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하는 셧다운 전처리 단계; 상기 대기시간 경과 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 낮아지면, 카운트 증가 없이 상기 경로출력 감시 단계를 반복하여 수행하는 단계; 및 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되면, 현재의 카운트 수를 하나 증가시킨 후, 상기 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수를 초과하는지를 판단하여, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하지 않으면 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 계속 수행하고, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하면 셧다운하는 셧다운 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때 상기 기준값은 2dB로 설정되고, 상기 기준시간은 4초로 설정되고, 상기 대기시간은 30초, 5분, 5분, 60분, 60분, 60분의 순서로 설정되며, 상기 기준횟수는 3회로 설정되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법에 따르면, 지하공간이나 터널의 전파 음영 지역에 PS-LTE, TRS 등의 공공안전을 위한 통합공공망 네트워크 서비스를 지원하기 위한 중계장치를 하나 이상 설치함으로써, 전파의 도달이 원활하지 않은 공간에서의 재난 관련 신호 송출이 가능해지며, 이에 따라 지하공간이나 터널 등에 위치하고 있는 사용자들이 재난 상황 발생시 재난 상황과 관련된 영상이나 문자를 확인하면서 적극적으로 대응할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전파 음영 지역에 설치되는 중계장치에 출력 레벨을 제한하기 위한 ALC 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능 등이 구비되어 있기 때문에 중계장치의 동작 오류 및 이로 인해 발생할 수 있는 열화현상을 방지할 수 있으므로 중계장치의 품질을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 통합공공망용 무선신호 중계장치의 설치상태의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용된 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 발명의 일 실시예에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 5는 도 4의 자동레벨제어 과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 4의 셧다운제어 과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법을 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명이 적용된 통합공공망용 무선신호 중계장치의 설치상태의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 통합공공망용 무선신호 중계장치는, 지하공간, 터널 등의 전파가 도달되지 않는 전파 음영 지역에 하나 이상 설치되어 있다. 그리고 외부의 공용 안테나를 통해 수신한 PS-LTE, TRS 등의 무선신호를 증폭시켜 전파 음영 지역 내에 위치한 사용자가 자신이 소지한 단말기를 통해 무선신호(예를 들어, 재난관련 영상 및 문자 등)를 수신할 수 있도록 한다.
이때 PS-LTE의 주파수 범위는 TX(업 링크)시 773 내지 783MHz이고, RX(다운 링크)시 718 내지 728MHz이며, TRS의 주파수 범위는 TX(업 링크)시 851 내지 856MHz이고, RX(다운 링크)시 806 내지 811MHz이다.
또한, 통합공공망용 무선신호 중계장치는 전파 음영 지역이 터널과 같이 길이가 길거나 지하 주차장과 같이 넓은 경우 하나 이상 사용하게 되는데, 이 경우에는 각 통합공공망용 무선신호 중계장치 사이에 분배기를 설치함으로써, 내부 공간에서도 전파가 용이하게 전달되도록 하는 것이 바람직하다.
즉 외부 공용 안테나를 통해 수신받은 무선신호를 통합공공망용 무선신호 중계장치로 증폭하여 직렬 형태로 전파 음영 지역에 신호를 전파시킴으로써, 사용자가 어느 위치에 있더라도 PS-LTE, TRS 등의 무선신호를 제한없이 이용할 수 있도록 하는 것이다.
이에 따라 전파의 전달이 용이하지 않은 터널, 지하주차장, 지하상가 등에서 PS-LTE, TRS 등의 무선신호(예를 들어, 각종 재난이나 비상상황에 대비한 영상, 문자 등)의 수신이 가능해진다.
도 2는 본 발명이 적용된 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 지하공간, 터널 등의 전파가 도달되지 않는 전파 음영 지역에 하나 이상 설치된 통합공공망용 무선신호 중계장치에서 공용 안테나를 통해 PS-LTE, TRS 신호 등이 포함된 RF 신호를 수신받는다(①).
그리고 듀플렉서(duplexer)로 구성되는 수신부에서는 링크 안테나를 통해 수신받은 RF 신호로부터 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 각각 분리하여 PS-LTE 신호 처리부 및 TRS 신호 처리부 각각으로 출력한다(②).
PS-LTE 신호 처리부에서는 수신부에서 분리한 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력부로 전달한다(③).
그리고 TRS 신호 처리부에서는 수신부에서 분리한 TRS 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력부로 전달한다(④).
한편, 제어부에서는 수신부에서 분리한 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 신호 처리와 함께, PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어, 및 자동레벨제어된 신호의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따른 셧다운제어를 수행한다(⑤).
이후, 수신부와 마찬가지로 듀플렉서로 구성되는 출력부에서는 PS-LTE 신호 처리부와 TRS 신호 처리부를 통해 자동레벨제어가 수행된 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사한다(⑥).
이에 따라 터널, 지하주차장, 지하상가 등의 전파 음영 지역에 위치하고 있는 사용자는 본인이 보유하고 있는 스마트폰 등의 단말기를 통해 통합공공망용 무선신호 중계장치에서 방사되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 수신받아 각종 재난이나 비상상황에 대비한 영상이나 문자를 확인할 수 있다.
이때 통합공공망용 무선신호 중계장치가 하나 이상 사용되는 경우, 각각의 통합공공망용 무선신호 중계장치 사이에 분배기를 연결함으로써, 외부로부터 수신한 PS-LTE 신호 및 TRS 신호가 내부 공간으로 전달될 수 있도록 한다. 여기에서, 상기 분배기 연결방식은 하나의 실시예를 언급한 것으로서, 그 방식이 제한되는 것은 아니며, 공지되어 있는 모든 분배기 연결방식을 적용할 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 통합공공망용 무선신호 중계장치는, 수신부(110), PS-LTE 신호 처리부(120), TRS 신호 처리부(130), 출력부(140), 저장부(150), 표시부(160), 알람부(170), 제어부(180) 등으로 구성된다.
수신부(110)는 듀플렉서로 구비되어, 링크 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 PS-LTE 신호와 TRS 신호로 분리하여 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130)로 각각 출력한다.
PS-LTE 신호 처리부(120)는 수신부(110)로부터 입력되는 PS-LTE 신호의 미약한 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력부(140)로 출력한다.
이때 PS-LTE 신호 처리부(120)는 PS-LTE 신호의 미약한 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭부(Low Noise Amplifier)(121)와, 저잡음 증폭된 PS-LTE 신호의 진폭을 조절하여 출력하는 감쇠부(attenuator)(122)와, 진폭이 조절된 PS-LTE 신호를 정해진 레벨로 제한하여 출력하는 자동레벨조절부(123)와, 레벨이 제한된 PS-LTE 신호의 출력 전력을 증폭하여 출력부(140)로 출력하는 전력 증폭부(124)와, 전력 증폭부(124)에서 출력부(140)로 출력되는 PS-LTE 신호를 검출하여 제어부(180)로 전달하는 검출부(125)로 구성된다.
TRS 신호 처리부(130)는 수신부(110)로부터 입력되는 TRS 신호의 미약한 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력부(140)로 출력한다.
이때 TRS 신호 처리부(130)는 TRS 신호의 미약한 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭부(131)와, 저잡음 증폭된 TRS 신호의 진폭을 조절하여 출력하는 감쇠부(132)와, 진폭이 조절된 TRS 신호를 정해진 레벨로 제한하여 출력하는 자동레벨조절부(133)와, 레벨이 제한된 TRS 신호의 출력 전력을 증폭하여 출력부(140)로 출력하는 전력 증폭부(134)와, 전력 증폭부(134)에서 출력부(140)로 출력되는 TRS 신호를 검출하여 제어부(180)로 전달하는 검출부(135)로 구성된다.
출력부(140)는 듀플렉서로 구비되어, PS-LTE 신호 처리부(120)로부터 입력되는 전력 증폭된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 처리부(130)로부터 입력되는 전력 증폭된 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사하는 기능을 수행한다.
저장부(150)는 통상적인 메모리로서, 제어부(180)에서 사용하는 제어프로그램, 자동레벨제어에 사용되는 데이터 테이블, 정격출력 데이터 테이블을 저장하고 있다.
표시부(160)는 통상적인 LCD 모니터, LED 등으로 구성되며, 제어부(180)의 제어를 토대로 자동레벨제어, 셧다운제어 등을 포함한 중계장치의 현재 동작상태를 표시한다.
알람부(170)는 비프음을 발생시킬 수 있는 스피커 등으로 구성되며, 제어부(180)의 제어를 토대로 자동레벨제어와 셧다운제어에 따른 오류발생상황을 외부로 알리는 기능을 수행한다.
제어부(180)는 수신부(110)에서의 외부로부터 수신받은 RF 신호로부터 PS-LTE 신호와 TRS 신호 분리를 제어하고, PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130) 각각에서의 수신부(110)로부터 입력되는 PS-LTE 신호 및 TRS 신호 각각의 저잡음 증폭, 출력 레벨 조절, 전력 증폭, 출력부(140)로의 출력을 제어한다.
또한, 제어부(180)는 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130) 각각에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어를 수행한다.
자동레벨제어에 대하여 설명하면, 제어부(180)는 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130) 각각에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력신호 레벨을 확인한다. 그리고 확인된 출력신호 레벨이 기 설정된 최대값(즉 자동레벨조절부(123)(133)에서 처리 가능한 최대 설정값)보다 높은지를 판단한다. 판단결과 출력신호 레벨이 최대값보다 높으면, 출력신호 레벨과 최대값의 차이를 토대로 레벨제어값을 변경하고, PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130)의 신호입력 여부를 판단한다. 판단결과 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 변경된 레벨제어값으로 레벨을 조절하여 출력하도록 하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 변경된 레벨제어값으로 적용한다. 그러나 출력신호 레벨이 기 최대값보다 낮으면, 출력신호 레벨이 최저 오프셋값(즉 자동레벨조절부(123)(133)에서 처리 가능한 최소 설정값)보다 작은지를 판단한다. 판단결과 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 높으면 현재 상태를 유지한다. 그리고 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작으면, 기 설정된 단위만큼 레벨제어값을 변경하고, PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130)의 신호입력 여부를 판단한다. 판단결과 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 기 설정된 시간을 유지한 후 출력신호 레벨이 최저 오프셋값에 도달될 때까지 레벨제어값을 기 설정된 단위만큼 변경하는 것을 반복하여 수행하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 변경된 레벨제어값으로 적용한다.
또한, 제어부(180)는 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130) 각각에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력 세기 감지를 제어하고, 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따라 셧다운제어를 수행한다.
셧다운제어에 대하여 설명하면, 제어부(180)는 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130) 각각에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력을 감시하여 출력 세기를 확인한다. 그리고 출력 세기가 정격출력에 기 설정된 기준값(예를 들어, 2dB)을 더한 기준 세기보다 높은 상태로 기 설정된 기준시간(예를 들어, 4초) 이상 유지하고 있는지를 판단한다. 판단결과 출력 세기가 상기 기준 세기보다 높은 상태로 기준시간 이상 유지되면, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간동안 대기(예를 들어, 30초->5분->5분->60분->60분->60분의 순서로 설정)한 후, 각 대기시간이 종료될 때마다 현재의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하는 것을 반복하여 수행한다. 이 과정에서 대기시간 경과 후의 출력 세기가 기준 세기보다 낮아지면, PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시 이후를 반복하여 수행한다. 그러나 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되면, 현재의 카운트 수를 하나 증가시킨 후, 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수(예를 들어, 3회)를 초과하는지를 판단한다. 판단결과 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하지 않으면 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 계속 수행하고, 카운트 수가 기준횟수를 초과하면 셧다운을 수행한다.
이때 제어부(180)에서 수행하는 셧다운제어에 사용되는 2dB로 설정되는 기준값, 4초로 설정되는 기준시간, 30초, 5분, 5분, 60분, 60분, 60분의 순서로 설정되는 대기시간, 3회로 설정되는 기준횟수 등은 사용 환경에 따라 임의로 변경될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 통합공공망용 무선신호 중계장치는, 도면에 언급되어 있지는 않지만, 이득제어, 출력레벨 표시, 입력레벨 표시, 온도 표시 등에 필요한 데이터의 저장을 수행할 수 있으며, 펌웨어 다운로드 기능, USB 제어 기능 등을 추가로 수행할 수 있도록 구현할 수 있다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법의 일 실시예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 4는 발명의 일 실시예에 따른 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이고, 도 5는 도 4의 자동레벨제어 과정을 상세하게 나타낸 순서도이며, 도 6은 도 4의 셧다운제어 과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 지하공간, 터널 등의 전파가 도달되지 않는 전파 음영 지역에 하나 이상 설치된 통합공공망용 무선신호 중계장치(100)는 공용 안테나(예를 들어, 링크 안테나)를 통해 PS-LTE 신호, TRS 신호 등이 포함된 RF 신호를 수신받는다(S100).
S100 단계를 통해 수신받은 RF 신호는 수신부(110)를 통해 PS-LTE 신호와 TRS 신호로 각각 분리되어 PS-LTE 신호 처리부(120) 및 TRS 신호 처리부(130)로 출력된다(S200).
그러면 PS-LTE 신호 처리부(120)는 수신부(110)에서 분리되어 입력되는 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력부(140)로 전달한다(S300).
S300 단계의 PS-LTE 신호 처리와 함께, TRS 신호 처리부(130)는 수신부(110)에서 분리되어 입력되는 TRS 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력부(140)로 전달한다(S400).
S300 및 S400 단계를 통해 외부 안테나를 통해 수신받은 PS-LTE 신호 및 TRS 신호 각각을 증폭 처리한 후, 제어부(180)는 출력부(140)로 전달되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어, 및 자동레벨제어된 신호의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따른 셧다운제어를 수행한다(S500).
상기 S500 단계에 언급되어 있는 자동레벨제어에 대하여 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제어부(180)는 S300 및 S400의 신호 처리 단계에서 처리된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력신호 레벨을 확인하고(S501), 출력신호 레벨이 기 설정된 최대값보다 높은지를 판단한다(S502).
S502 단계의 판단결과 출력신호 레벨이 최대값보다 높으면, 제어부(180)는 출력신호 레벨과 최대값의 차이를 토대로 레벨제어값을 변경한다(S503).
그리고 제어부(180)는 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130)로 신호가 입력되는지의 여부를 판단하고(S504), 판단결과 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 S503 단계에서 변경된 레벨제어값으로 레벨을 조절하여 출력하도록 하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 S503 단계에서 변경된 레벨제어값으로 적용하는 하이레벨제어를 수행한다(S505).
그러나 S502 단계의 판단결과 출력신호 레벨이 최대값보다 낮으면, 제어부(180)는 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작은지를 판단하고(S506), 판단결과 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 높으면 현재 상태를 유지한다.
그러나 S506 단계의 판단결과 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작으면, 제어부(180)는 기 설정된 단위(예를 들어, -0.5dB)만큼 레벨제어값을 변경한다 (S507). 그리고 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130)로 신호가 입력되는지의 여부를 판단하고(S508), 판단결과 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 기 설정된 시간(예를 들어, 2초)을 유지한 후(S510), 출력신호 레벨이 최저 오프셋값에 도달될 때까지 레벨제어값을 기 설정된 단위만큼 변경하는 것을 반복하여 수행한다. 그러나 S508 단계의 판단결과 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 S507 단계에서 변경된 레벨제어값으로 적용한 후(S509), 기 설정된 시간(예를 들어, 2초)을 유지하고(S510), 상기 S506 단계 이후를 반복하여 수행하는 로우레벨제어를 수행한다.
또한, 상기 S500 단계에 언급되어 있는 셧다운제어에 대하여 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제어부(180)는 S300 및 S400의 신호 처리 단계에서 처리된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력을 감시하여 출력 세기를 확인하고(S511), S511 단계에서 확인된 출력 세기가 정격출력(즉 최대출력)에 기 설정된 기준값(예를 들어, 2dB)을 더한 기준 세기보다 높은 상태로 기 설정된 기준시간(예를 들어, 4초) 이상 유지하고 있는지를 판단한다(S512).
판단결과 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준시간 이상 유지되면, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간동안 대기하고, 현재의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하는 셧다운 전처리를 연속적으로 수행한다(S513 내지 S523).
즉 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간동안 대기하고, 각 대기시간이 종료될 때마다 현재의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하는 것을 반복하여 수행하는 것이다. 예를 들어, 경로 오프/30초 대기/경로 온, 경로 오프/5분 대기/경로 온, 경로 오프/5분 대기/경로 온, 경로 오프/60분 대기/경로 온, 경로 오프/60분 대기/경로 온, 경로 오프/60분 대기/경로 온의 순서로 설정된 각 대기시간 순서가 종료될 때마다 현재의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하는 것을 반복하여 수행하는 것이다.
이처럼, S513 내지 S523 단계를 통해 각 대기시간 순서가 종료될 때마다 현재의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단한 결과, 대기시간 경과 후의 출력 세기가 기준 세기보다 낮아지면, 제어부(180)는 카운트를 증가하지 않고(S524), S511의 경로출력 감시 단계 이후를 반복하여 수행한다.
한편, 제어부(180)는 S513 내지 S523 단계를 통해 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되는지를 판단한다(S525).
S525 단계의 판단결과 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 기준 세기보다 높은 상태로 기준이상 이상 계속 유지되면, 제어부(180)는 현재의 카운트 수를 하나 증가시킨 후(S526), 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수인 3회를 초과하는지를 판단한다(S527).
S527 단계의 판단결과 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수인 3회를 초과하지 않으면, 제어부(1800는 S511의 경로출력 감시 단계 이후를 반복하여 수행하고, 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수인 3회를 초과하면 경로를 완전 셧다운처리한다(S528).
마지막으로, S500 단계를 통해 자동레벨제어 및 셧다운제어가 수행된 이후, 출력부(140)는 제어부(180)의 제어를 토대로 PS-LTE 신호 처리부(120)와 TRS 신호 처리부(130)에서 각각 처리된 PS-LTE 신호 및 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사하여, 전파 음영 지역에 위치하고 있는 사용자는 본인이 보유하고 있는 스마트폰 등의 단말기를 통해 각종 재난이나 비상상황에 대비한 무선신호를 수신받아 확인할 수 있도록 한다(S600).
한편, 지하공간이나 터널의 전파 음영 지역의 크기나 길이에 따라 통합공공망용 무선신호 중계장치가 하나 이상 사용해야할 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 각각의 통합공공망용 무선신호 중계장치 사이에 분배기를 연결하여, 외부로부터 수신한 PS-LTE 신호 및 TRS 신호가 내부 공간으로 순차적으로 전달될 수 있도록 한다. 이때 분배기 연결방식은 상기 설명한 연결방식 이외에 공지되어 있는 모든 분배기 연결방식을 적용할 수 있음은 물론이다.
이처럼, 본 발명은 전파의 도달이 원활하지 않은 지하공간이나 터널의 전파 음영 지역에 설치되는 중계장치를 통해 PS-LTE, TRS 등의 공공안전을 위한 통합공공망 네트워크 서비스를 지원할 수 있으므로 지하공간이나 터널 등에 위치하고 있는 사용자들이 재난 상황 발생시 재난 상황과 관련된 영상이나 문자를 확인하면서 적극적으로 대응할 수 있다.
또한, 본 발명은 전파 음영 지역에 설치되는 중계장치에 출력 레벨을 제한하기 위한 ALC 기능, 정격 출력 이상으로 출력될 경우 셧다운하는 기능 등이 구비되어 있으므로 중계장치의 동작 오류를 방지하고, 이를 통해 열화현상을 방지하여 품질을 높일 수 있다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 통합공공망용 무선신호 중계장치
110 : 수신부
120 : PS-LTE 신호 처리부
130 : TRS 신호 처리부
140 : 출력부
150 : 저장부
160 : 표시부
170 : 알람부
180 : 제어부

Claims (15)

  1. 외부에서 수신된 RF(Radio Frequency) 신호로부터 분리한 PS-LTE(Public Safety Long Term Evolution) 신호와 TRS(Trunked Radio System) 신호 각각을 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 전력을 증폭하여 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 신호 처리부에서 출력되는 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 상기 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어를 수행하며, 상기 자동레벨제어된 신호의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따라 셧다운제어를 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합공공망용 무선신호 중계장치는,
    링크 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 PS-LTE 신호와 TRS 신호로 분리하여 상기 신호 처리부로 출력하는 수신부; 및
    상기 신호 처리부에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사하도록 하는 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 PS-LTE 신호 처리부; 및
    상기 TRS 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 TRS 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 PS-LTE 신호 처리부는,
    상기 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭부;
    상기 저잡음 증폭된 상기 PS-LTE 신호의 진폭을 조절하여 출력하는 감쇠부;
    상기 진폭이 조절된 상기 PS-LTE 신호를 정해진 레벨로 제한하여 출력하는 자동레벨조절부;
    상기 레벨이 제한된 상기 PS-LTE 신호의 출력 전력을 증폭하는 전력 증폭부; 및
    상기 전력 증폭부에서 출력되는 PS-LTE 신호를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 TRS 신호 처리부는,
    상기 TRS 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭부;
    상기 저잡음 증폭된 상기 TRS 신호의 진폭을 조절하여 출력하는 감쇠부;
    상기 진폭이 조절된 상기 TRS 신호를 정해진 레벨로 제한하여 출력하는 자동레벨조절부;
    상기 레벨이 제한된 상기 TRS 신호의 출력 전력을 증폭하는 전력 증폭부; 및
    상기 전력 증폭부에서 출력되는 TRS 신호를 검출하여 상기 제어부로 출력하는 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동레벨제어는,
    상기 신호 처리부에서 출력되는 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력신호 레벨을 확인하고,
    상기 확인된 출력신호 레벨이 기 설정된 최대값보다 큰지를 판단하고,
    상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 크면, 상기 출력신호 레벨과 상기 최대값의 차이를 토대로 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호 처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 상기 변경된 레벨제어값으로 레벨을 조절하여 출력하도록 하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하고,
    상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 낮으면, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작은지를 판단하고,
    상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 크면 현재 상태를 유지하며, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작으면, 기 설정된 단위만큼 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호 처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 기 설정된 시간을 유지한 후 상기 출력신호 레벨이 상기 최저 오프셋값에 도달될 때까지 상기 레벨제어값을 기 설정된 단위만큼 변경하는 것을 반복하여 수행하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 셧다운제어는,
    상기 신호 처리부에서 출력되는 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력을 감시하여 출력 세기를 확인하고,
    상기 출력 세기가 정격출력에 기 설정된 기준값을 더한 기준 세기보다 큰 상태로 기 설정된 기준시간 이상 유지하고 있는지를 판단하고,
    상기 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준시간 이상 유지되면, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간 동안 대기한 후, 현재의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하고,
    상기 대기시간 경과 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 낮아지면, 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 반복하여 수행하며,
    기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되면, 현재의 카운트 수를 하나 증가시킨 후, 상기 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수를 초과하는지를 판단하여, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하지 않으면 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 계속 수행하고, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하면 셧다운하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 기준값은 2dB로 설정되고,
    상기 기준시간은 4초로 설정되고,
    상기 대기시간은 30초, 5분, 5분, 60분, 60분, 60분의 순서로 설정되며,
    상기 기준횟수는 3회로 설정되는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합공공망용 무선신호 중계장치는,
    상기 제어부에서 사용하는 제어프로그램, 자동레벨제어에 사용되는 데이터 테이블, 정격출력 데이터 테이블을 저장하고 있는 저장부;
    상기 제어부의 제어를 토대로 자동레벨제어, 셧다운제어를 포함한 장비의 현재 동작상태를 표시하는 표시부; 및
    상기 제어부의 제어를 토대로 상기 자동레벨제어와 상기 셧다운제어에 따른 오류발생상황을 외부로 알리기 위한 알람부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치.
  10. 외부에서 수신된 RF 신호로부터 분리한 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각을 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 전력을 증폭하여 출력하는 신호 처리 단계; 및
    상기 신호 처리 단계에서 처리된 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨 감지를 제어하고, 상기 감지된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 레벨을 기 설정된 범위 내로 제한하는 자동레벨제어를 수행하며, 상기 자동레벨제어된 신호의 출력 세기가 정격출력 이상으로 출력하는지의 여부에 따라 셧다운제어를 수행하는 제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법은,
    상기 신호 처리 단계 이전에, 링크 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 PS-LTE 신호와 TRS 신호로 분리하는 수신 단계; 및
    상기 제어 단계 이후, 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호를 결합하여 서비스 안테나를 통해 방사하도록 하는 출력 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 신호 처리 단계는,
    상기 PS-LTE 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 PS-LTE 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 PS-LTE 신호 처리 단계; 및
    상기 TRS 신호를 저잡음 증폭한 후 출력 레벨을 조절하고, 출력 레벨이 조절된 TRS 신호의 전력을 증폭하여 출력하는 TRS 신호 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어 단계에서 수행되는 자동레벨제어는,
    상기 신호 처리 단계에서 처리된 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 출력신호 레벨을 확인하는 출력신호 확인 단계;
    상기 출력신호 레벨이 기 설정된 최대값보다 큰지를 판단하는 단계;
    상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 크면, 상기 출력신호 레벨과 상기 최대값의 차이를 토대로 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호 처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 상기 변경된 레벨제어값으로 레벨을 조절하여 출력하도록 하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하는 하이레벨제어 단계;
    상기 출력신호 레벨이 상기 최대값보다 낮으면, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작은지를 판단하는 단계; 및
    상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 크면 현재 상태를 유지하고, 상기 출력신호 레벨이 최저 오프셋값보다 작으면, 기 설정된 단위만큼 레벨제어값을 변경하고, 상기 신호 처리부의 신호입력 여부를 판단하여, 신호입력이 지속되고 있는 경우에는 기 설정된 시간을 유지한 후 상기 출력신호 레벨이 상기 최저 오프셋값에 도달될 때까지 상기 레벨제어값을 기 설정된 단위만큼 변경하는 것을 반복하여 수행하고, 신호입력이 없는 경우에는 기존의 레벨제어값을 상기 변경된 레벨제어값으로 적용하는 로우레벨제어 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어 단계에서 수행되는 셧다운제어는,
    상기 신호 처리 단계에서 처리된 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력을 감시하여 출력 세기를 확인하는 경로출력 감시 단계;
    상기 출력 세기가 정격출력에 기 설정된 기준값을 더한 기준 세기보다 큰 상태로 기 설정된 기준시간 이상 유지하고 있는지를 판단하는 단계;
    상기 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준시간 이상 유지되면, 기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간동안 대기한 후, 현재의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되고 있는지를 판단하는 셧다운 전처리 단계;
    상기 대기시간 경과 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 낮아지면, 카운트 증가 없이 상기 경로출력 감시 단계를 반복하여 수행하는 단계; 및
    기 설정된 적어도 하나 이상의 대기시간이 모두 경과한 후의 출력 세기가 상기 기준 세기보다 큰 상태로 기준이상 이상 계속 유지되면, 현재의 카운트 수를 하나 증가시킨 후, 상기 카운트 수가 셧다운 기준이 되는 기준횟수를 초과하는지를 판단하여, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하지 않으면 상기 PS-LTE 신호와 TRS 신호 각각의 경로출력 감시를 계속 수행하고, 상기 카운트 수가 상기 기준횟수를 초과하면 셧다운하는 셧다운 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 기준값은 2dB로 설정되고,
    상기 기준시간은 4초로 설정되고,
    상기 대기시간은 30초, 5분, 5분, 60분, 60분, 60분의 순서로 설정되며,
    상기 기준횟수는 3회로 설정되는 것을 특징으로 하는 통합공공망용 무선신호 중계장치의 제어방법.
KR1020160100185A 2016-08-05 2016-08-05 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법 KR20180016138A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160100185A KR20180016138A (ko) 2016-08-05 2016-08-05 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160100185A KR20180016138A (ko) 2016-08-05 2016-08-05 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180016138A true KR20180016138A (ko) 2018-02-14

Family

ID=61229860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160100185A KR20180016138A (ko) 2016-08-05 2016-08-05 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180016138A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7831203B2 (en) Radio frequency repeater for cancelling feedback interference signal with built in antenna
KR101298590B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 중계 장치 및 방법
US9526075B2 (en) System, a device and a method for adjusting signal strength in a distributed amplifier system
US10742305B2 (en) Output muting are active repeater systems
KR101079043B1 (ko) 소방 시분할 중계 장치 및 그를 이용한 통신 중계 방법
CN104869627A (zh) 一种信号放大增益调整方法、装置及相关设备
CN107484237A (zh) 一种上下行链路不平衡的自适应系统及其方法
US20180176867A1 (en) Headend device of distributed antenna system and signal processing method thereof
JP5171529B2 (ja) 中継送受信装置
KR101470441B1 (ko) 캐스케이드 연결방식의 이동형 ics 중계장치
KR20180016138A (ko) 통합공공망용 무선신호 중계장치 및 그 제어방법
KR20150133367A (ko) 선박용 무선통신 중계 장치
JPH11225102A (ja) 無線中継増幅装置
US20220070789A1 (en) System and method for waking up bda
JP4886595B2 (ja) 移動通信リピータ装置、子局および通信制御方法
KR20060110517A (ko) 이동통신 무선 중계기의 역방향 노이즈 검출 장치 및 그방법
US11924776B1 (en) System for controlling the emissions of a repeater
JP2008205576A (ja) 無線中継増幅装置
US20230292253A1 (en) Gain autotune
KR100290924B1 (ko) 고층건물의상위층의무선통신장치및방법
KR101834074B1 (ko) 중계기 기반의 위성 통신 방법 및 시스템
JPH1056415A (ja) 狭エリア用中継増幅方式
KR20220165335A (ko) 기지국 역방향 잡음을 저감할 수 있는 ｒｆ 중계기 및 중계 방법
JP2014086769A (ja) 無線中継装置、無線中継方法、及び無線中継プログラム
KR101157136B1 (ko) 다중 경로 중계기 장치 및 다중 경로 중계기 장치의 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right